Vakzinologie und angewandte Mikrobiologie
Der Einsatz von Impfstoffen ist die effektivste und kostengünstigste Methode, um einen Schutz gegen Krankheitserreger aufzubauen. Unsere Vakzinologen suchen nach neuen Impfstoffen, die prophylaktisch, also als Schutzimpfung, oder aber auch therapeutisch eingesetzt werden können.
Um solche Impfstoffe zu entwickeln, müssen die Forscher die grundlegenden Prozesse untersuchen, die bei einer Impfung ablaufen, denn eine starke Immunantwort allein reicht nicht aus, um erfolgreich zu impfen. Die Reaktion des Immunsystems auf die Impfung muss vor allem gut in die normalen, molekularen Abläufe des Immunsystems passen, um eine geeignete Immunantwort auszulösen. Wie so eine passende Antwort aussieht, lernen die Vakzinologen von Patienten, die eine Krankheit erfolgreich bekämpfen. Denn das Immunsystem eines Körpers, der sich mit einer Infektion auseinandersetzt und besiegt, erzeugt die passende Reaktion. Im Krankenhaus suchen sie nach neuen klinischen Hinweisen mit denen sie die Reaktion des Immunsystems auf gefährliche Infektionserreger erforschen können. Das Ziel ist, neue Impfstrategien zu entwickeln, die zu wirksamen und verträglichen Impfungen führen.
Der Wunsch nach einer hohen Verträglichkeit der Impfungen und damit einhergehenden Sicherheitsaspekten haben in den letzen Jahren dazu geführt, dass immer mehr Impfstoffe nur noch auf bestimmten Antigenen des Erregers aufbauen, sogenannte Subunit-Impfstoffe. Diese aktivieren jedoch das Immunsystem nicht mehr so stark und benötigen daher Hilfsstoffe, sogenannte Adjuvantien, um eine stimmige Immunantwort auszulösen. Unsere Wissenschaftler haben einige sehr vielversprechende Adjuvantien identifiziert, die nicht nur eine Verstärkung der Immunantwort hervorrufen, sondern mit deren Hilfe die Immunantwort auch moduliert und gegebenenfalls optimiert werden kann. Diese Eigenschaft ermöglicht die Entwicklung einer maßgeschneiderten, dem Krankheitserreger angepassten Impfstrategie.
Zu erfolgreichen Impfstrategien gehört auch, dass die Impfungen sich sicher und einfach durchführen lassen. Die Vision unserer Wissenschaftler: Impfstoffe nicht länger unter die Haut zu spritzen, sondern dort einzusetzen, wo die meisten Erreger angreifen –an den Schleimhäuten. In der Praxis wäre das etwa eine Impfung mit einem Nasenspray. Der feine Sprühnebel präsentiert der Nase einen Gegner – einen Baustein vom Infektionserreger – und einen „Aktivator“ (Adjuvants), so dass Immunzellen angelockt werden und das Immunsystem Abwehrkräfte gegen den vermeintlichen Krankheitserreger in der Nasenschleimhaut aufbaut. Im zweiten Schritt weitet das Immunsystem den Schutz auf den gesamten Körper aus und bildet so genannte antigenspezifische Zellen mit denen sich das Immunsystem an die Krankheit erinnert. Das Besondere an dieser Impfstrategie: der Krankheitserreger wird direkt an den Schleimhäuten abgefangen und eine Infektion verhindert. Bei der klassischen Impfung über die Spritze werden die Schleimhäute nicht geschützt - trotz Impfung können Krankheitserreger durch die Schleimhäute hindurch erst einmal in den Körper gelangen, bevor die Abwehrreaktion des Immunsystems startet.
Ob Impfung per Nasenspray oder Spritze – hinter der Entwicklung eines neuen Impfstoffes steht aufwändige und langwierige Forschungsarbeit. Ist eine Substanz vielversprechend, muss sie in langen Testreihen geprüft werden. Um diese langen und kostenintensiven Wege abzukürzen, entwickeln die Vakzinologen neue Modelle. Sie humanisieren Mäuse, indem sie das Immunsystem der Mäuse dem der Menschen annähern. Denn wenn ein Impfstoff in einer Maus erfolgreich ist, muss er das noch lange nicht im Menschen sein. So ähnlich unsere Gene auch sind – die Immunantwort von Mensch und Maus hat signifikante Unterschiede. Mit dieser Reihe von Ansätzen, schließt sich der Forschungsbogen. Die Erkenntnisse, die die Wissenschaftler im ersten Schritt aus den Kliniken gewonnen haben, kehren in die Klinik zurück – um diese Erkrankungen zu bekämpfen bzw. eine Erkrankung im Vorfeld zu verhindern.
